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细胞打印的生物墨水分类是怎么样的

2022-09-28 13:56

激光直写细胞打印技术利用光压控制细胞排列在高精度的空间结构上，提高了单个细胞的精度水平，由于精度的提高，成型效率明显降低。在这个过程中，很难打印高粘度的生物材料，这使得细胞打印三维生物结构的能力更低。立体光刻三维细胞打印技术，通过激光或紫外光在空间的扫描运动，可以使含有细胞的光刻胶三维固化成型，产生预先设计好的三维生物结构。其中细胞打印的生物墨水分类如下：

1、热敏水凝胶生物墨水

热敏水凝胶生物墨水可以通过改变环境温度来改变其溶胶-凝胶模式。凝胶-溶胶转变温度在0至37之间、生物相容性好的水凝胶材料可用作细胞打印墨水。温敏水凝胶电池有代表性的印刷油墨是明胶。一般温敏水凝胶从溶胶到凝胶的转变是可逆的，只要材料温度达到转变温度就可以改变。细胞打印不需要使用液体交联剂，不受交联剂渗透深度的影响，在液体交联剂引起三维细胞打印的不连续逐层堆叠时，不容易引起层间剥离现象，因此容易构建大尺寸的三维单元结构。

2、离子交联生物油墨

以海藻酸钠为代表的水凝胶材料可以通过与离子溶液接触而交联固化，从而实现溶胶-凝胶模式的转变。但是这种离子置换的交联方式反应很快，所以用交联剂预混合生物墨水很难进行细胞打印。一般只有含有离子的液体才能浸泡或喷洒在生物墨水表面进行交联。但如果3D细胞打印机采用液体浸泡的方式进行交联，就容易出现上面提到的层间剥离现象，不利于打印3D生物结构。

3、酶交联生物墨水

以纤维蛋白原为代表的水凝胶材料，可以通过与生物酶接触进行交联，从而实现溶胶-凝胶模式的转变。这种酶交联法一般反应较慢。生物酶可以混入液体中制成交联剂，可以浸泡在液体中交联，也可以与水凝胶生物墨水预混合，然后孵育一段时间交联。但溶胶-凝胶转化反应慢也增加了成型难度，不容易直接进行三维结构细胞打印。

4、紫外线固化

合成并改性部分水凝胶材料，然后加入光引发剂，使水凝胶生物墨水具有光敏性，可通过紫外光交联固化。一般光敏水凝胶强度较高，紫外光的穿透深度比普通液体交联剂更深。然而，光引发剂的引入会降低细胞打印生物墨水的生物活性。

无丝打印技术的实现方式

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